sujet these T. Contini

Olivier Gasnault

Description

Année 2007SDU 2EPRO PO SITIO N DE SUJET DE THESESpécialité : ASTRO PHYSIQUENO M - Prénom du Responsable du sujet : CONTINI ThierryContact (téléphone, e-mail): Laboratoire d'Astrophysique de Toulouse et Tarbes (LA2T – UMR 5572) - e­mail: contini@ ast. obs- mip.fr  ­ Tél: [phone] – Fax: [phone] – Bureau # 154 - Page web: http://www.ast. obs- mip.fr/contini/TI TRE ET S UJET DE TH ESE PRO POSE : Assemblage des galaxies au cours du temps: analyse des propriétés chimiques & dynamiques des galaxies lointaines (z~1-2) à partir de la spectroscopie 3D obtenue avec SINFONI sur le VLTDes questions fondamentales se posent encore concernant notre compréhension de la formation et de l'évolution des galaxies: quel est le détail de l'assemblage des galaxies? quand et à quelle vitesse les galaxies de différentes masses se sont-elles formées? quel est le lien entre la formation des sphéroïdes (galaxies elliptiques, bulbes de galaxies spirales, etc) et des disques galactiques? comment se sont formées les différentes populations de galaxies lointaines et à quoi ressemblent leurs descendants? Pour répondre à ces nombreuses questions, il est nécessaire d'obtenir une vision la plus complète possible des propriétés physiques des galaxies (masse stellaire et dynamique, morphologie, populations stellaires, metallicité, etc) à différentes époques de l'évolution de l'univers. L'étude des galaxies lointaines se trouvant à un décalage spectral (z) de l'ordre de 2 (ce ...

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Extrait

Année 2007

SDU2E

PROPOSITION DE SUJET DE THESE Spécialité : A QUEHYSISPORT N - Prénom du Responsable du sujet :OM  CONTINI Thierry Contact (téléphone, e-mail):Laboratoire d'Astrophysique de Toulouse et Tarbes (LA2T – UMR 5572) -e-mail: [e-mail] -Tél:[phone] –Fax: [phone] – Bureau#154 -Page web: http://www.ast.obs-mip.fr/contini/  TITRE ET SUJET DE THESE PROPOSE  :       Assemblage des galaxies au cours du temps: analyse des propriétés chimiques & dynamiques des galaxies lointaines (z~1-2) à partir de la spectroscopie 3D obtenue avec SINFONI sur le VLT

Des questions fondamentales se posent encore concernant notre compréhension de la formation et de l'évolution des galaxies: quel est le détail de l'assemblage des galaxies? quand et à quelle vitesse les galaxies de différentes masses se sont-elles formées? quel est le lien entre la formation des sphéroïdes (galaxies elliptiques, bulbes de galaxies spirales, etc) et des disques galactiques? comment se sont formées les différentes populations de galaxies lointaines et à quoi ressemblent leurs descendants? Pour répondre à ces nombreuses questions, il est nécessaire d'obtenir une vision la plus complète possible des propriétés physiques des galaxies (masse stellaire et dynamique, morphologie, populations stellaires, metallicité, etc) à différentes époques de l'évolution de l'univers. L'étude des galaxies lointaines se trouvant à un décalage spectral (z) de l'ordre de 2 (ce qui correspond à environ 20% de l'âge de l'univers) est particulièrement intéressante puisqu'à cette époque i) le taux de formation d'étoiles global de l'univers atteint son maximum et ii) les galaxies commencent à peupler significativement les différentes classes morphologiques observées actuellement dans la séquence de Hubble.  L'objectif principal de cette thèse est de déterminer plusieurs paramètres physiques fondamentaux (morphologie, masse dynamique, métallicité, etc) d'un échantillon représentatif de galaxies lointaines (z~1–2). L'étudiant exploitera des d'observations réalisées avec le spectrographe infra-rouge 3D SINFONI 1  installé au foyer du VLT (télescope de 8m de diamètre opérant au Chili). Un programme de grande envergure (300 heures d'observation sur 2 ans) va démarrer au printemps 2007 pour observer un échantillon de 140 galaxies lointaines avec SINFONI. Les galaxies sont sélectionnées dans l'échantillon du VVDS 2  (VIMOS VLT Deep Survey), relevé spectroscopique profond de galaxies auquel nous participons. Grâce aux observations réalisées avec SINFONI nous obtiendront une cartographie 2D à différentes longueur d'onde, et en particuliers dans les raies d'émission intenses (H, [NII]6584) qui sont observées dans l'infra-rouge à ces décalages spectraux. Ces données seront utilisées pour i) déterminer le champ de vitesse des galaxies, ii) classer les galaxies suivant différents types morphologiques/dynamiques (disque en rotation, sphéroïde, ou galaxies en interaction), iii) déterminer la métallicité des galaxies à partir d'indicateurs standards basés sur l'intensité relative des raies d'émission. Ces paramètres seront ensuite utilisés pour contraindre, à grands décalages spectraux, des relations fondamentales comme le relation de Tully-Fischer (qui relie la luminosité des galaxies à leur vitesse de rotation) pour les disques, et la relation masse-métallicité qui permet de faire le lien entre les processus de formation stellaire et d'enrichissement en métaux du gaz interstellaire. L'objectif ultime de ce travail étant d'apporter des contraintes aux différents modèles de formation et d'évolution des galaxies en étudiant l'évolution de ces relations sur des échelles de temps cosmologiques.

Cette thèse s'effectuera dans le cadre de la collaboration internationale VVDS qui regroupe environ 30 personnes réparties en France (Marseille, Toulouse, et Paris) et en Italie (Milan, Bologne). La capacité de l'étudiant à s'insérer dans une équipe et à travailler en groupe est donc une condition indispensable au bon déroulement de la thèse. L'étudiant sera amené en particuliers à travailler en étroite collaboration avec Marie Lemoine-Busserolle (Oxford – spécialiste des observations 3D avec SINFONI), Phillipe Amram (Marseille – spécialiste de la dynamique des galaxies), et Olivier Le Fèvre (responsable de la collaboration VVDS).

PERSPECTIVES post thèse (2 lignes) : Les collaborations internationales, au sein desquelles s'effectuera ce travail de thèse, offrent de nombreuses possibilités de post-doc dans des laboratoires étrangers. Notons également que ce sujet de recherche est un des thèmes prioritaires en astrophysique, soutenu à la fois au niveau local, national et international.

Bibliographie :  ● Analyse de données SINFONI sur des galaxies lointaines:Genzel et al., 2006, Nature, 442, 786; Forster-Schreiber et al., 2006, ApJ, 645, 1062 ● Evolution de la relation masse-métallicitéjusqu'àz~1:Lamareille et al., 2006, A&A, 448, 907 ● Paramètres physiques de galaxies lointaines obtenusàpartir de la spectroscopie IR:Lemoine-Busserolle et al., 2003, A&A, 397, 839

1 unrieemdt.nx/tshrios/fgnnniot/siwww.eso.mlh t tp:// 2 mrivv/sopmao/rf. s.vdm htp://www.htt